DE102010047135B4

DE102010047135B4 - Simulation device for use in ophthalmic measurements

Info

Publication number: DE102010047135B4
Application number: DE102010047135.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schmid; Dr. Warm Berndt
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: DE102010047135A1

Abstract

Simulationsvorrichtung (10) zur Verwendung in ophthalmologischen Messungen mit:
- einer Linsennachbildung (28),
- einer Augenkammernachbildung (30) und/oder einer Korneanachbildung (32),
- einer Anzeigevorrichtung (12), wobei die Anzeigevorrichtung (12) eine Öffnung (34) aufweist, durch die zumindest ein Abschnitt einer Pupille (24) simuliert wird, wobei im Bereich der in der Anzeigevorrichtung (12) ausgebildeten Öffnung (34) die Linsennachbildung (28) angeordnet ist, und wobei die Linsennachbildung (28) einerseits und die Augenkammernachbildung (30) und/oder die Korneanachbildung (32) andererseits auf entgegengesetzen Seiten der Anzeigvorrichtung (12) angeordnet sind, und
- einer Steuereinrichtung (14), wobei die Steuereinrichtung (14) dazu eingerichtet ist, die Anzeigevorrichtung (12) derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung (12) ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts (P) relativ zu einer Referenzstruktur zu simulieren.

Simulation device (10) for use in ophthalmic measurements with:
- a lens replica (28),
- an eye chamber replica (30) and / or a corneal replica (32),
- A display device (12), the display device (12) having an opening (34) through which at least a portion of a pupil (24) is simulated, the lens replica in the region of the opening (34) formed in the display device (12) (28) is arranged, and wherein the lens replica (28) on the one hand and the eye chamber replica (30) and / or the grain replica (32) on the other are arranged on opposite sides of the display device (12), and
- a control device (14), the control device (14) being set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) displays an image which is suitable for the arrangement of a pupil center point (P) relative to one Simulate reference structure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Simulationsvorrichtung zur Verwendung in ophthalmologischen Messungen.The invention relates to a simulation device for use in ophthalmic measurements.

In der ophthalmologischen Forschung und Praxis werden unterschiedlichste Messeinrichtungen eingesetzt, um Eigenschaften von Augen zu messen. Bei vielen dieser Messgeräte wird elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht, auf und/oder in ein zu untersuchendes Auge gestrahlt und die Beeinflussung der elektromagnetischen Strahlung durch die Elemente des Auges und/oder die Beeinflussung des Auges durch die elektromagnetische Strahlung ermittelt, um Rückschlüsse auf Eigenschaften des Auges und insbesondere krankhafte Veränderungen ziehen zu können. Beispielsweise ist es zur Vorbereitung einer refraktiven chirurgischen Behandlung eines Auges erforderlich, die Reaktion des zu behandelnden Auges auf Lichtreize zu untersuchen. Insbesondere muss eine Verschiebung der Pupillenmitte in Abhängigkeit des Pupillendurchmessers, der sogenannte Pupilcentershift, ermittelt werden, da der Pupillenmittelpunkt in der refraktiven Chirurgie üblicherweise als Referenzpunkt für Eyetrackersysteme und die Positionierung eines Ablationsprofils dient. Für derartige Pupilcentershift-Messungen kann beispielsweise ein in der US 2008/0309870 A1 beschriebenes Pupillometer zu Einsatz kommen.A wide variety of measuring devices are used in ophthalmic research and practice to measure the properties of eyes. In many of these measuring devices, electromagnetic radiation, in particular light, is radiated onto and / or into an eye to be examined and the influence of the electromagnetic radiation by the elements of the eye and / or the influence of the eye by the electromagnetic radiation is determined in order to draw conclusions about the properties of the eye Eye and especially pathological changes. For example, in preparation for refractive surgical treatment of an eye, it is necessary to examine the reaction of the eye to be treated to light stimuli. In particular, a shift in the center of the pupil depending on the pupil diameter, the so-called pupil center shift, must be determined, since the center of the pupil in refractive surgery usually serves as a reference point for eye tracking systems and the positioning of an ablation profile. For such pupil center shift measurements, for example, an in US 2008/0309870 A1 described pupillometer are used.

Von ophthalmologischen Messgeräten erzeugte Messdaten müssen in vielen Fällen durch entsprechende Referenzmessungen überprüft und verifiziert werden. Ferner sind Referenzmessungen zur Kalibrierung der Messgeräte oder bei der Entwicklung neuer Geräte und Messtechniken erforderlich. Für Messgeräte, deren Funktionsprinzip auf der Untersuchung der Beeinflussung von auf und/oder in ein zu untersuchendes Auge gestrahlter elektromagnetischer Strahlung durch im Wesentlichen statische Elemente des Auges, wie z.B. die Kornea oder die Linse basiert, können hierzu beispielsweise in der DE 10 2006 030 574 A1 oder der WO 2009/129829 A1 beschriebene Augenmodelle eingesetzt werden, die unter anderem Nachbildungen der Kornea und der Linse eines menschlichen Auges umfassen. Die Nachbildungen bestehen aus einem Kunststoff, der mit Streustoffen dotiert ist, um die Streueigenschaften der realen Vorbilder nachzuahmen. Diese bekannten Augenmodelle sind aufgrund ihres statischen Aufbaus jedoch nicht zur Verwendung für Referenzmessungen mit einem Pupillometer geeignet, das dazu dient, die Reaktion eines Auges auf Lichtreize, d.h. die Beeinflussung des Pupillendurchmessers und der Position der Pupillenmitte durch Lichtreize zu untersuchen.In many cases, measurement data generated by ophthalmic measuring devices must be checked and verified using appropriate reference measurements. Reference measurements are also required to calibrate the measuring devices or to develop new devices and measuring techniques. For measuring devices, the functional principle of which is based on the investigation of the influence of electromagnetic radiation radiated onto and / or into an eye to be examined by essentially static elements of the eye, such as the cornea or the lens, for example in the DE 10 2006 030 574 A1 or the WO 2009/129829 A1 described eye models are used, which include replicas of the cornea and the lens of a human eye. The replicas consist of a plastic that is doped with scattering materials in order to imitate the scattering properties of the real models. However, due to their static structure, these known eye models are not suitable for use for reference measurements with a pupillometer, which is used to examine the reaction of an eye to light stimuli, ie the influence of the pupil diameter and the position of the pupil center by light stimuli.

Druckschrift US 6576013 B1 offenbart eine Augenprothese, in die eine Anzeigenvorrichtung integriert ist. Die Anzeigenvorrichtung simuliert das Bild eines Teils eines Auges, wobei sich die Pupillengröße im simulierten Bild automatisch an die momentane Umgebungslichtstärke anpasst.Publication US 6576013 B1 discloses an eye prosthesis in which a display device is integrated. The display device simulates the image of part of an eye, the pupil size in the simulated image automatically adapting to the current ambient light intensity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Verwendung für Referenzmessungen mit einem Pupillometer geeignete Simulationsvorrichtung bereitzustellen.The invention has for its object to provide a simulation device suitable for use for reference measurements with a pupillometer.

Diese Aufgabe wird durch eine Simulationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a simulation device with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße, zur Verwendung in ophthalmologischen Messungen geeignete Simulationsvorrichtung umfasst eine Anzeigevorrichtung sowie eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung, die beispielsweise in Form einer elektronischen Steuereinrichtung ausgebildet sein kann, ist dazu eingerichtet, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur zu simulieren. Insbesondere ist die elektronische Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Anzeigevorrichtung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung nacheinander verschiedene Bilder anzeigt, die geeignet sind, verschiedene Anordnungen eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur zu simulieren. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung hat keinen statischen Aufbau, sondern ermöglicht durch die Verwendung einer Anzeigevorrichtung zur Darstellung von verschiedenen, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur simulierenden Bildern auf der Anzeigevorrichtung eine einfache und komfortable Simulation eines Pupilcentershift.The simulation device according to the invention, which is suitable for use in ophthalmic measurements, comprises a display device and a control device. The control device, which can be in the form of an electronic control device, for example, is set up to control the display device in such a way that the display device displays an image that is suitable for simulating the arrangement of a pupil center point relative to a reference structure. In particular, the electronic control device is set up to control the display device of the simulation device according to the invention in such a way that the display device successively displays different images that are suitable for simulating different arrangements of a pupil center relative to a reference structure. In other words, the simulation device according to the invention does not have a static structure, but instead enables a simple and comfortable simulation of a pupil center shift by using a display device to display different images simulating the arrangement of a pupil center relative to a reference structure.

Die von der Anzeigevorrichtung der Simulationsvorrichtung angezeigten Bilder können durch ein Pupillometer vermessen werden. Anschließend können die von dem Pupillometer erfassten Messwerte mit der aus dem konstruktiven Aufbau der Simulationsvorrichtung sowie der Programmierung der Steuereinrichtung bekannten Position des Pupillenmittelpunkts in dem von der Anzeigevorrichtung der Simulationsvorrichtung dargestellten Bild verglichen und die bei diesem Vergleich gewonnenen Erkenntnisse beispielsweise zur Verifizierung der von dem Pupillometer ermittelten Messwerte und/oder zur Kalibrierung des Pupillometers genutzt werden. Die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung kann somit für Referenzmessungen mit einem Pupillometer oder einem übergeordneten Diagnose- oder Therapiegerät mit Pupillometriefunktion herangezogen werden. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung dazu verwendet werden, die Reaktion eines Eyetrackingsystems auf eine sich bewegende Pupille und damit die Funktionsfähigkeit des Eyetrackingsystems zu testen.The images displayed by the display device of the simulation device can be measured by a pupillometer. Subsequently, the measured values detected by the pupillometer can be compared with the position of the pupil center in the image represented by the display device of the simulation device, as is known from the construction of the simulation device and the programming of the control device, and the knowledge obtained in this comparison can be used, for example, to verify the pupilometer Measured values and / or for calibration of the pupillometer can be used. The simulation device according to the invention can thus be used for reference measurements with a pupillometer or a higher-level diagnostic or therapy device with a pupillometry function. In particular, the simulation device according to the invention can be used to determine the reaction of an eye tracking system to itself to test moving pupil and thus the functionality of the eye tracking system.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung nacheinander eine Mehrzahl von Bildern anzeigt, die geeignet sind, eine an das physiologische Verhalten eines natürlichen Auges angepasste Variation der Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur zu simulieren. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung ist vorzugsweise so programmiert, dass sie dazu in der Lage ist, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Bilder den Pupilcentershift eines natürlichen Auges reproduzierbar simulieren. Eine Simulationsvorrichtung, die eine möglichst realistische Simulation des Pupilcentershift eines natürlichen Auges ermöglicht, erlaubt die Durchführung von realitätsnahen Referenzmessungen. Die Ergebnisse unter realitätsnahen Bedingungen durchgeführter Referenzmessungen sind besonders gut auf den realen Einsatz der ophthalmologischen Diagnose- oder Therapiegeräte übertragbar.The control device is preferably set up to control the display device in such a way that the display device successively displays a plurality of images which are suitable for simulating a variation in the arrangement of a pupil center relative to a reference structure that is adapted to the physiological behavior of a natural eye. In other words, the control device is preferably programmed such that it is able to control the display device in such a way that the images displayed on the display device reproducibly simulate the pupil shift of a natural eye. A simulation device, which enables a realistic simulation of the pupil shift of a natural eye, enables realistic reference measurements to be carried out. The results of reference measurements carried out under realistic conditions can be transferred particularly well to the real use of ophthalmic diagnostic or therapeutic devices.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das eine Darstellung einer Iris enthält. Eine Iris ist auf der Anzeigevorrichtung vergleichsweise einfach darzustellen, wobei ein innerer Rand der Iris als Begrenzungsrand einer Pupille angesehen werden kann. Durch Variation der Irisform in dem von der Anzeigevorrichtung dargestellten Bild kann somit auf einfache Weise eine Variation des Pupillendurchmessers und/oder eine Variation der Anordnung eines Pupillemittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur simuliert werden.The control device is preferably set up to control the display device in such a way that the display device displays an image that contains a representation of an iris. An iris is comparatively easy to display on the display device, and an inner edge of the iris can be viewed as the boundary edge of a pupil. By varying the iris shape in the image displayed by the display device, a variation of the pupil diameter and / or a variation of the arrangement of a pupil center relative to a reference structure can thus be simulated in a simple manner.

Unter der Steuerung der Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung können für die variable relative Positionierung des Pupillenmittelpunkts verschiedene Referenzstrukturen genutzt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung dazu eingerichtet sein, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einem Apex einer Kornea zu simulieren. Eine derartige Konfiguration der Simulationsvorrichtung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das ophthalmologische Diagnose- oder Therapiegerät, mit dem Referenzmessungen an der Simulationsvorrichtung vorgenommen werden sollen, üblicherweise bei einer Pupilcentershift Messung den Apex der Kornea als Referenzpunkt heranzieht.Under the control of the control device of the simulation device according to the invention, different reference structures can be used for the variable relative positioning of the pupil center. For example, the control device of the simulation device according to the invention can be configured to control the display device in such a way that the display device displays an image that is suitable for simulating the arrangement of a pupil center point relative to an apex of a cornea. Such a configuration of the simulation device is particularly advantageous when the ophthalmic diagnostic or therapy device with which reference measurements are to be carried out on the simulation device usually uses the apex of the cornea as a reference point in a pupil shift shift measurement.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinrichtung jedoch auch dazu eingerichtet sein, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer von einem Apex einer Kornea abweichenden Augenstruktur zu simulieren. Beispielsweise können ein äußerer Irisrand, Irisstrukturen und/oder Blutgefäßstrukturen zusätzlich oder alternativ zu einem Apex einer Kornea als Referenzstrukturen für die Positionierung des Pupillenmittelpunkts herangezogen werden. Hierzu kann die Steuereinrichtung so programmiert sein, dass sie dazu in der Lage ist, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das Augenstrukturen, wie z.B. eine Iris mit einem äußeren Irisrand, Irisstrukturen und/oder Blutgefäßstrukturen enthält. Aus dem konstruktiven Aufbau der Simulationsvorrichtung sowie der Programmierung der Steuereinrichtung ist dann die variable Position des Pupillenmittelpunkts in dem von der Anzeigevorrichtung der Simulationsvorrichtung dargestellten Bild relativ zu der/den gewählten Referenzstruktur(en) bekannt und kann mit den Messwerten verglichen werden, die von einem die von der Anzeigevorrichtung der Simulationsvorrichtung angezeigten Bilder vermessenden Diagnose- oder Therapiegerät gewonnenen werden.Additionally or alternatively, the control device can, however, also be set up to control the display device in such a way that the display device displays an image which is suitable for simulating the arrangement of a pupil center point relative to an eye structure deviating from an apex of a cornea. For example, an outer iris edge, iris structures and / or blood vessel structures can be used in addition or as an alternative to an apex of a cornea as reference structures for the positioning of the pupil center. For this purpose, the control device can be programmed such that it is able to control the display device in such a way that the display device displays an image that shows eye structures, such as e.g. contains an iris with an outer iris edge, iris structures and / or blood vessel structures. From the design of the simulation device and the programming of the control device, the variable position of the pupil center in the image represented by the display device of the simulation device relative to the selected reference structure (s) is then known and can be compared with the measured values from one of the diagnostic or therapeutic device measuring images displayed by the display device of the simulation device can be obtained.

Durch die Möglichkeit, verschiedene und/oder mehrere Referenzstrukturen auszuwählen, kann die Simulationsvorrichtung besonders flexibel an verschieden konfigurierte Diagnose- oder Therapiegeräte angepasst werden. Das heißt Diagnose- oder Therapiegeräte, die im realen Betrieb einen äußeren Irisrand, Irisstrukturen und/oder Blutgefäßstrukturen als Referenzstruktur nutzen, können auch die Simulationsvorrichtung unter Nutzung eines äußeren Irisrands, unter Nutzung von Irisstrukturen und/oder unter Nutzung von Blutgefäßstrukturen als Referenzstruktur(en) vermessen.Due to the possibility of selecting different and / or several reference structures, the simulation device can be adapted particularly flexibly to differently configured diagnostic or therapeutic devices. This means that diagnostic or therapeutic devices that use an outer iris edge, iris structures and / or blood vessel structures as a reference structure in real operation can also use the simulation device using an outer iris edge, using iris structures and / or using blood vessel structures as a reference structure (s). measured.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung umfasst die Anzeigevorrichtung ein selbstleuchtendes Display. Beispielsweise kann ein OLED (Organic Light Emitting Diode)-Display als selbstleuchtendes Display zum Einsatz kommen. Beim Einsatz eines selbstleuchtenden Displays in der Anzeigevorrichtung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung wird eine Beeinflussung des auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Bilds durch externe Beleuchtung oder von einem ophthalmologischen Diagnose- oder Theerapiegerät auf die Simulationsvorrichtung gerichtete elektromagnetische Strahlung minimiert. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Messgenauigkeit.In a preferred embodiment of the simulation device according to the invention, the display device comprises a self-illuminating display. For example, an OLED (Organic Light Emitting Diode) display can be used as a self-illuminating display. When a self-illuminating display is used in the display device of the simulation device according to the invention, influencing of the image displayed on the display device by external lighting or electromagnetic radiation directed by an ophthalmic diagnostic or therapy device onto the simulation device is minimized. This enables the measurement accuracy to be increased.

Ferner kann die Anzeigevorrichtung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung ein Foliendisplay umfassen. Durch ein Foliendisplay kann die reale Form eines Auges nachgebildet werden, wodurch der Aufbau der Simulationsvorrichtung noch realitätsnäher wird.Furthermore, the display device of the simulation device according to the invention can comprise a film display. The real shape of an eye can be reproduced by means of a film display, which makes the structure of the simulation device even more realistic.

Die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung umfasst ferner eine Linsennachbildung sowie eine Augenkammernachbildung und/oder eine Korneanachbildung. Diese Nachbildungen können aus einem Kunststoffmaterial bestehen und, falls gewünscht, Streukörper enthalten, durch die die Streueigenschaften der Nachbildungen an die Streueigenschaften ihrer natürlichen Vorbilder angepasst werden können. Ferner können die Nachbildungen fluoreszierende Eigenschaften aufweisen. Die Positionen der Nachbildungen in der Simulationsvorrichtung sind vorzugsweise an die Positionen ihrer natürlichen Vorbilder in einem natürlichen Auge angepasst. Die Anzeigevorrichtung ist daher in einer eine Linsennachbildung, eine Augenvorderkammernachbildung und eine Korneanachbildung umfassenden Simulationsvorrichtung vorzugsweise zwischen der Augenvorderkammernachbildung und der Linsennachbildung positioniert. Die Korneanachbildung ist dagegen auf einer von der Anzeigevorrichtung abgewandten Seite der Augenvorderkammernachbildung angeordnet. The simulation device according to the invention further comprises a lens replica and an eye chamber replica and / or a corneal replica. These replicas can consist of a plastic material and, if desired, contain scattering bodies, by means of which the scattering properties of the replicas can be adapted to the scattering properties of their natural models. Furthermore, the replicas can have fluorescent properties. The positions of the simulations in the simulation device are preferably adapted to the positions of their natural models in a natural eye. The display device is therefore preferably positioned between the eye anterior chamber replica and the lens replica in a simulation device comprising a lens replica, an anterior chamber replica and a corn replica. In contrast, the grain replica is arranged on a side of the anterior chamber replica facing away from the display device.

Insbesondere zur Nachbildung eines vorderen Augenabschnitts, d.h. beispielsweise einer Augenvorderkammer und einer Kornea dienende optische Elemente sind vorzugsweise so gestaltet, dass die Durchführung von Topographiemessungen mit einem Placidosystem und/oder Scheimpflugmessungen an der Simulationsvorrichtung möglich ist. Hierzu bestehen diese optischen Elemente vorzugsweise aus Materialien, die so gewählt sind, dass Spiegeleffekte und/oder Brechungsindexunterschiede bei den relevanten Beleuchtungs- und Messwellenlängen nicht zu Störungen der Messungen führen. Ferner können die Oberflächen dieser optischen Elemente mit entsprechenden Oberflächenbeschichtungen versehen und/oder entspiegelt sein, um Störungen der Messungen zu vermeiden. Es versteht sich, dass die Ausgestaltung der Nachbildungen, ebenso wie die Programmierung der Steuereinrichtung und die Bilddarstellung auf der Anzeigevorrichtung, an die spezifische Konfiguration eines ophthalmologischen Diagnose- oder Therapiegeräts angepasst sein kann, mit dem die Simulationsvorrichtung vermessen werden soll.In particular for the simulation of a front section of the eye, i.e. For example, optical elements serving an anterior chamber and a cornea are preferably designed in such a way that topography measurements can be carried out using a placido system and / or Scheimpflug measurements on the simulation device. For this purpose, these optical elements preferably consist of materials which are selected such that mirror effects and / or refractive index differences at the relevant illumination and measurement wavelengths do not lead to disturbances in the measurements. Furthermore, the surfaces of these optical elements can be provided with appropriate surface coatings and / or anti-reflective in order to avoid disturbances in the measurements. It goes without saying that the configuration of the simulations, as well as the programming of the control device and the image display on the display device, can be adapted to the specific configuration of an ophthalmic diagnostic or therapy device with which the simulation device is to be measured.

Bei der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung weist die Anzeigevorrichtung eine Öffnung auf, durch die im Betrieb der Simulationsvorrichtung zumindest ein Abschnitt einer Pupille simuliert wird. Im Bereich der in der Anzeigevorrichtung ausgebildeten Öffnung ist die Linsennachbildung angeordnet. Eine derart ausgestaltete Simulationsvorrichtung zeichnet sich durch besondere Realitätsnähe aus. Die Linsennachbildung einerseits und die Augenkammernachbildung und/oder die Korneanachbildung andererseits sind auf entgegensetzten Seiten der Anzeigevorrichtung angeordnet.In the simulation device according to the invention, the display device has an opening through which at least a section of a pupil is simulated during operation of the simulation device. The lens replica is arranged in the region of the opening formed in the display device. A simulation device designed in this way is notable for being particularly realistic. The lens replica on the one hand and the eye chamber replica and / or the grain replica on the other are arranged on opposite sides of the display device.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung einen Helligkeitssensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, die Umgebungslichtintensität zu messen und für die Umgebungslichtintensität charakteristische Signale an die Steuereinrichtung zu übermitteln. Die Steuereinrichtung kann dann dazu eingerichtet sein, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur in Abhängigkeit eines von dem Helligkeitssensor erfassten, für die Umgebungslichtintensität charakteristischen Signals zu simulieren. Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Anzeigevorrichtung derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigt, das geeignet ist, eine Anordnung eines Pupillenmittelpunkts relativ zu einer Referenzstruktur in an das physiologische Verhalten eines natürlichen Auges angepasster Weise in Abhängigkeit der Umgebungslichtintensität zu simulieren. Eine mit einem Helligkeitssensor und einer entsprechend programmierten Steuereinrichtung ausgestattete Simulationseinrichtung ist dazu in der Lage, die Pupillendurchmesservariation und den Pupilcentershift eines natürlichen Auges in Abhängigkeit der Umgebungslichtintensität besonders realitätsnah zu simulieren.Finally, the simulation device according to the invention can comprise a brightness sensor which is set up to measure the ambient light intensity and to transmit signals characteristic of the ambient light intensity to the control device. The control device can then be set up to control the display device in such a way that the display device displays an image which is suitable for simulating the arrangement of a pupil center point relative to a reference structure as a function of a signal which is detected by the brightness sensor and is characteristic of the ambient light intensity. In other words, the control device can be set up to control the display device in such a way that the display device displays an image which is suitable for arranging an arrangement of a pupil center relative to a reference structure in a manner which is adapted to the physiological behavior of a natural eye as a function of the ambient light intensity to simulate. A simulation device equipped with a brightness sensor and a correspondingly programmed control device is able to simulate the pupil diameter variation and the pupil center shift of a natural eye in a particularly realistic manner depending on the ambient light intensity.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, von denen

1 eine Querschnittsdarstellung einer Simulationsvorrichtung bei der Verwendung in einer ophthalmologischen Messung zeigt und
2a und b zwei Frontansichten der Simulationsvorrichtung gemäß 1 zeigen.

A preferred embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawings, of which

1 FIG. 2 shows a cross-sectional illustration of a simulation device when used in an ophthalmic measurement and
2a and b two front views of the simulation device according to 1 demonstrate.

Eine in den Figuren allgemein mit 10 bezeichnete Simulationsvorrichtung, die, wie in 1 dargestellt, zur Verwendung in ophthalmologischen Messungen geeignet ist, umfasst eine Anzeigevorrichtung 12, die in Form eines selbstleuchtenden, programmierbaren OLED-Displays ausgebildet ist. Die Anzeigevorrichtung 12 wird mittels einer in den Figuren schematisch veranschaulichten elektronischen Steuereinrichtung 14 gesteuert. Wie am Besten in den 2a und b zu erkennen ist, steuert die Steuereinrichtung 14 die Anzeigevorrichtung 12 derart, dass die Anzeigevorrichtung 12 ein Bild anzeigt, das die Darstellung einer Iris 16 sowie Darstellungen von Irisstrukturen 18 sowie Blutgefäßstrukturen 20 enthält.A simulation device, generally designated 10 in the figures, which, as in 1 is suitable for use in ophthalmic measurements, includes a display device 12th , which is designed in the form of a self-illuminating, programmable OLED display. The display device 12th is by means of an electronic control device schematically illustrated in the figures 14 controlled. As best in the 2a and b can be seen, controls the control device 14 the display device 12th such that the display device 12th displays an image representing an iris 16 as well as representations of iris structures 18th as well as blood vessel structures 20th contains.

Ein innerer Rand 22 der auf der Anzeigevorrichtung 12 dargestellten Iris 16 definiert einen äußeren Rand einer Darstellung einer Pupille 24. Die Anzeigevorrichtung 12 zeigt demnach ein Bild an, das geeignet ist, die Anordnung eines Pupillenmittelpunkts P relativ zu einer Referenzstruktur zu simulieren, wobei als Referenzstruktur ein Apex einer Kornea und/oder andere Augenstrukturen, wie z.B. ein äußerer Irisrand 23 und/oder die in den 2a und b gezeigten Irisstrukturen 18 und/oder Blutgefäßstrukturen 20 herangezogen werden können. Wesentlich ist lediglich, dass die Referenzstruktur bei einer Variation des Pupillendurchmessers und gegenüber einer ggf. damit verbundenen Variation der Position des Pupillenmittelpunkts P statisch bleibt.An inner edge 22 that on the display device 12th illustrated iris 16 defines an outer edge of a pupil representation 24th . The display device 12th therefore shows an image that is suitable, the arrangement of a pupil center P to be simulated relative to a reference structure, an apex of a cornea and / or other eye structures, such as an outer iris edge, as the reference structure 23 and / or those in the 2a and b iris structures shown 18th and / or blood vessel structures 20th can be used. It is only essential that the reference structure in the case of a variation in the pupil diameter and in relation to a possibly associated variation in the position of the pupil center P remains static.

Insbesondere steuert die Steuereinrichtung 14 die Anzeigevorrichtung 12 derart, dass die Anzeigevorrichtung 12, wie in den 2a und b veranschaulicht, nacheinander verschiedene Bilder anzeigt, die geeignet sind, eine Variation des Pupillendurchmessers und eine damit verbundene Variation der Anordnung des Pupillenmittelpunkts P, d.h. einen Pupilcentershift relativ zu der gewählten Referenzstruktur zu simulieren. Dies wird dadurch bewirkt, dass die Form der auf der Anzeigevorrichtung 12 dargestellten Iris 16 und damit die Form der durch die Irisdarstellung 16 begrenzten Pupillendarstellung 24 relativ zu der gewählten Referenzstruktur variiert wird.In particular, the control device controls 14 the display device 12th such that the display device 12th as in the 2a and b illustrates, successively displaying various images that are suitable, a variation in the pupil diameter and an associated variation in the arrangement of the pupil center P , ie to simulate a pupil center shift relative to the selected reference structure. This is caused by the shape of the on the display device 12th illustrated iris 16 and thus the shape of the through the iris representation 16 limited pupil display 24th is varied relative to the chosen reference structure.

Um eine an das physiologische Verhalten eines natürlichen Auges angepasste Simulation eines Pupilcentershift zu ermöglichen, umfasst die Simulationsvorrichtung 10 einen Helligkeitssensor 26. Der Helligkeitssensor 26 ist dazu eingerichtet, die Umgebungslichtintensität zu erfassen und ein für die Umgebungslichtintensität charakteristisches Signal an die elektronische Steuereinrichtung 14 zu übermitteln. Ferner ist die Steuereinrichtung 14 so programmiert, dass sie dazu in der Lage ist, die Anzeigevorrichtung 12 derart zu steuern, dass die Anzeigevorrichtung 12 ein Bild anzeigt, das geeignet ist, die Form einer Pupille 24, insbesondere den Pupillendurchmesser und die davon abhängige Position des Pupillenmittelpunkts P relativ zu der gewählten Referenzstruktur in Abhängigkeit der von dem Helligkeitssensor 26 ermittelten Umgebungslichtintensität zu simulieren.In order to enable a simulation of a pupil center shift adapted to the physiological behavior of a natural eye, the simulation device comprises 10th a brightness sensor 26 . The brightness sensor 26 is set up to detect the ambient light intensity and a signal to the electronic control device which is characteristic of the ambient light intensity 14 to transmit. Furthermore, the control device 14 programmed to be able to display the device 12th to control such that the display device 12th displays an image suitable for the shape of a pupil 24th , in particular the pupil diameter and the dependent position of the pupil center P relative to the selected reference structure depending on that of the brightness sensor 26 to simulate the ambient light intensity determined.

Wie am Besten in 1 zu erkennen ist, umfasst die Simulationsvorrichtung 10 ferner eine Linsennachbildung 28, eine Augenvorderkammernachbildung 30 sowie eine Korneanachbildung 32. Die Linsennachbildung 28, die Augenvorderkammernachbildung 30 und die Korneanachbildung 32 bestehen jeweils aus einem Kunststoffmaterial, in das Streukörper eingebracht sind, um das Streuverhalten einer natürlichen Linse, einer natürlichen Augenvorderkammer und einer natürlichen Kornea zu simulieren. Die Linsennachbildung 28 einerseits und die Augenvorderkammernachbildung 30 sowie die Korneanachbildung 32 andererseits sind auf entgegengesetzten Seiten der Anzeigevorrichtung 12 angeordnet. Der strukturelle Aufbau der Simulationsvorrichtung 10 entspricht somit dem strukturellen Aufbau eines natürlichen Auges. Insbesondere die Augenvorderkammernachbildung 30 und die Korneanachbildung 32 bestehen aus Materialien, die so gewählt sind, dass beispielsweise Brechungsindexunterschiede nicht zu Störungen der ophthalmologischen Messungen führen. Ferner sind die Oberflächen dieser optischen Elemente entspiegelt und ggf. entsprechend beschichtet.As best in 1 can be seen, includes the simulation device 10th also a lens replica 28 , an anterior chamber replica 30th and a grain replica 32 . The lens replica 28 who have favourited Imitation Anterior Chamber 30th and the grain replica 32 each consist of a plastic material into which scattering bodies are introduced in order to simulate the scattering behavior of a natural lens, a natural anterior chamber of the eye and a natural cornea. The lens replica 28 on the one hand and the anterior chamber replica 30th as well as the grain replica 32 on the other hand, are on opposite sides of the display device 12th arranged. The structural design of the simulation device 10th corresponds to the structure of a natural eye. Especially the anterior chamber replica 30th and the grain replica 32 consist of materials that are selected so that, for example, differences in refractive index do not lead to disturbances in the ophthalmological measurements. Furthermore, the surfaces of these optical elements are non-reflective and, if necessary, coated accordingly.

Den 1 und 2a ist ferner zu entnehmen, dass die Anzeigevorrichtung 12 eine Öffnung 34 aufweist. Durch die Öffnung 34 wird zumindest ein Abschnitt der Pupille 24 simuliert (siehe 2a), wobei, wie in 2b dargestellt, die Pupille 24 auch vollständig durch die in der Anzeigevorrichtung 12 ausgebildete Öffnung 34 simuliert werden kann. Eine derartige Ausgestaltung der Simulationsvorrichtung 10 hat den Vorteil, dass bei der Durchführung einer ophthalmologischen Messung von einer Quelle 36 für elektromagnetische Strahlung auf die Simulationsvorrichtung 10 abgestrahlte elektromagnetische Strahlung auf die Linsennachbildung 28 gelenkt werden kann, die bezogen auf die Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung hinter der Anzeigevorrichtung 12 angeordnet ist.The 1 and 2a it can also be seen that the display device 12th an opening 34 having. Through the opening 34 becomes at least a section of the pupil 24th simulated (see 2a) , where, as in 2 B shown the pupil 24th also completely through that in the display device 12th trained opening 34 can be simulated. Such a configuration of the simulation device 10th has the advantage that when performing an ophthalmic measurement from a source 36 for electromagnetic radiation on the simulation device 10th radiated electromagnetic radiation on the lens replica 28 can be directed based on the direction of propagation of the electromagnetic radiation behind the display device 12th is arranged.

Wie ferner aus 1 hervorgeht, wird bei der Durchführung einer ophthalmologischen Messung mit Hilfe der Simulationsvorrichtung 10 mittels einer Kamera 38 die Beeinflussung des von der Strahlungsquelle 36 auf die Simulationsvorrichtung 10 gelenkten Strahls beim Durchtritt durch die Korneanachbildung 32, die Augenvorderkammernachbildung 30 und beim Auftreffen auf die Linsennachbildung 28 mittels einer Kamera 38 erfasst. Die Kamera 38 kann ebenfalls dazu verwendet werden, den von der Simulationsvorrichtung 10 simulierten Pupilcentershift zu messen. Alternativ dazu kann hierzu jedoch auch eine separate Kamera verwendet werden.How further out 1 emerges when carrying out an ophthalmological measurement with the aid of the simulation device 10th using a camera 38 influencing that of the radiation source 36 on the simulation device 10th directed beam when passing through the grain replica 32 who have favourited Imitation Anterior Chamber 30th and when hitting the lens replica 28 using a camera 38 detected. The camera 38 can also be used by the simulation device 10th to measure simulated pupil center shift. Alternatively, however, a separate camera can also be used for this.

Claims

Simulation device (10) for use in ophthalmic measurements with: - a lens replica (28), - an eye chamber replica (30) and / or a grain replica (32), - a display device (12), the display device (12) having an opening (34 ) through which at least a section of a pupil (24) is simulated, the lens replica (28) being arranged in the region of the opening (34) formed in the display device (12), and the lens replica (28) on the one hand and the eye chamber replica (30) and / or the grain replica (32) on the other hand are arranged on opposite sides of the display device (12), and - a control device (14), the control device (14) being set up to control the display device (12) in such a way that that the display device (12) displays an image suitable for the To simulate the arrangement of a pupil center (P) relative to a reference structure.

Simulation device after Claim 1 , characterized in that the control device (14) is set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) successively displays a plurality of images which are suitable for a variation which is adapted to the physiological behavior of an eye to simulate the arrangement of a pupil center (P) relative to a reference structure.

Simulation device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the control device (14) is set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) displays an image which contains a representation of an iris (16).

Simulation device according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the control device (14) is set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) displays an image which is suitable for the arrangement of a pupil center (P) relative to an apex of a cornea to simulate.

Simulation device according to one of the Claims 1 to 4th characterized in that the control device (14) is set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) displays an image which is suitable for the arrangement of a pupil center (P) relative to an outer iris edge ( 23), to simulate an iris structure (18) and / or a blood vessel structure (20).

Simulation device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the display device (12) comprises a self-illuminating display, in particular an OLED display.

Simulation device according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the display device (12) comprises a film display.

Simulation device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the simulation device (10) further comprises a brightness sensor (26) and that the control device (14) is set up to control the display device (12) in such a way that the display device (12) displays an image that is suitable to simulate the arrangement of a pupil center (P) relative to a reference structure as a function of a signal which is detected by the brightness sensor (26) and which is characteristic of the ambient light intensity.